KR20110063390A - 박막전지의 음극용 나노 합금 분말의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2 이상의 금속전구체를 고분자와 함께 전기 방사한 후 후처리하여 얻어진 나노 응집체 또는 나노 입자 형태의 나노 합금 분말로서 박막전지의 음극용 전극활물질로 사용하여 인쇄 방법으로 형성함에 의해 저렴한 비용으로 음극의 대량생산이 이루어질 수 있는 박막전지의 음극용 나노 합금 분말의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 박막전지의 음극용 다성분계 나노 합금 분말의 제조방법은 2 이상의 금속전구체를 섬유 성형성 고분자 및 용매와 혼합하여 방사용액을 준비하는 단계와, 상기 방사용액을 방사하여 금속전구체가 탑재된 나노 복합섬유를 제조하는 단계와, 상기 나노 복합섬유를 환원분위기에서 열처리하여 다성분계 나노 합금 분말입자 섬유로 변환하는 단계와, 상기 얻어진 나노 합금 분말입자 섬유를 분쇄하여 다성분계 나노 합금 분말을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

박막전지의 음극용 나노 합금 분말의 제조방법{method of manufacturing nano alloy powders for anode of thin film battery}
본 발명은 박막전지의 음극용 나노 합금 분말의 제조방법에 관한 것으로, 특히 2 이상의 금속전구체를 고분자와 함께 전기 방사한 후 후처리하여 얻어진 나노 응집체 또는 나노 입자 형태의 나노 합금 분말로서 박막전지의 음극용 전극활물질로 사용하여 인쇄 방법으로 형성함에 의해 저렴한 비용으로 음극의 대량생산이 이루어질 수 있는 박막전지의 음극용 나노 합금 분말의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 박막전지는 Ni, Ti, Cr, 스테인리스 스틸(Stainless steel), W, Mo 등과 같은 금속시트(metal sheet), 세라믹 혹은 유리시트(ceramic or glass sheet), 고분자시트(polymer sheet)를 기판으로 사용하여, 양극 및 음극 전류집전체, 양극활물질, 고체전해질, 음극활물질 및 보호막 코팅을 순차적으로 증착함으로써 전지를 구성하는 것으로서, 이에 대한 구조는 미국특허 제5,338,625호 등에 나타나 있다.
전류집전체는 Pt, Au, ITO 등과 같은 귀금속류 및 전도성 산화물 막이 사용되며, 양극으로서는 LiCoO2, LiMn2O4, LiNiO2, LiFePO4, LiNiVO4, LiCoMnO4, LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2, V2O5, MnO2, MoO3, 고체전해질로는 Li2O-B2O3, Li2O-V2O5-SiO2, Li2SO4-Li2O-B2O3, Li3PO4, LiPON, LiBON, 음극으로는 Li, SnO, SnO2, Sn3N4, Si, Li-Me 합금 등이 사용되고 있다.
일반적으로 분말형태의 활물질을 양극 혹은 음극 활물질로 사용하는 리튬이온 전지 혹은 폴리머 전지와 같은 전지는 활물질의 양에 따라 전지용량이 결정된다. 활물질이 양극일 경우 알루미늄 혹은 니켈 포일, 음극일 경우 구리 포일 등에 활물질을 도포한 후, 전극으로부터의 탈리를 방지하기 위해 일정량의 바인더 및 활물질 입자 간 전기전도성을 향상시키기 위해 도전재 등을 첨가하기 때문에 소정 량의 전지 용량 손실이 발생한다.
박막전지의 경우에는 도전재와 바인더가 사용되지 않으므로 이론적으로는 활물질 기준 대비 효율 측면에서 가장 우수한 전지 형태라고 할 수 있다. 또한, 수~수십 마이크론 두께의 Mica, Glass, Si wafer와 같이 매우 얇은 기판을 사용할 경우 단위부피당 에너지 밀도 측면에서도 기존 리튬이온 전지 혹은 폴리머 전지에 비해 우수한 성능을 나타내고 있다.
일반적으로 박막전지는 스퍼터링(sputtering), 전자빔 증착(electron-beam evaporation), 진공열증착(thermal evaporation)과 같은 물리기상증착법(physical vapor deposition)을 사용하여 진공챔버 내에서 일정한 모양을 갖는 마스크(mask)를 교체하며 전지구성 요소들을 순차적으로 증착하게 된다. 경우에 따라서는 전구체 가스(precursor gas)를 사용하는 화학기상증착법(chemical vapor deposition)을 사용하기도 한다.
박막전지의 제조공정을 살펴보면 표면의 오염물질을 제거한 세정된 기판을 출발로 진공챔버 내에서 양극 전류집전체, 양극, 고체전해질 각각의 패턴을 형성하고 있는 마스크를 이용하여 순차적으로 증착한 후, 리튬 박막을 진공열증착법에 의해 2~3㎛ 증착한다.
상기한 바와 같이, 종래의 박막전지는 패턴 형성용 마스크(mask)를 이용하여 물리기상증착법(PVD: physical vapor deposition) 또는 화학기상증착법(CVD: chemical vapor deposition)에 의해 전지구성 요소들을 순차적으로 증착하는 제조공정을 사용하므로 클린룸, 스퍼터링 장비, CVD 장비 등이 필요하여 설비투자비용이 높고, 또한, 제조공정의 분위기 제어가 필수적으로 요구되고 있다.
한편, Li 박막전지는 폭발 또는 발화의 위험이 없고, 충방전 수명이 길며, 자기 방전율(Self-discharge)이 매우 낮으며, 내열성 및 내충격성을 구비하여 초소형 전자기기에 박막 전원으로 응용되고 있다.
박막전지의 음극으로 Li을 사용하는 경우 낮은 융점과 대기 및 수분과의 강한 반응성 때문에 제조공정의 어려움이 있어 응용에 제한이 있다. 그 결과 Li 금속을 대체할 음극 재료로서 Sn이나 Si은 사이클 특성상 충방전시에 큰 부피 팽창이 발생하고, SnO, SnO2인 경우 초기 비가역 용량이 크고 충방전시에 Sn 원자의 응집이 발생하는 구조적 불안정성이 존재하며, LiySITON인 경우 비가역적인 Li2O 및 Li3N이 형성되는 되는 문제가 있다.
따라서, Li 금속 대체 음극 재료로서 리튬에 대한 작은 전위차, 작은 초기 비가역 반응, 우수한 사이클 특성, 상온 및 저온 제조 가능성, 열적 및 화학적 안정성, 사이클 특성상 충방전시에 작은 부피 팽창 등이 요구되고 있다.
이러한 점을 고려하여 미국 공개특허공보 US 2007/0020521 A1에는 리튬 이온 배터리용 음극 재료로서 하기와 같은 합금 조성물이 제안되어 있다:
SiaAlbTcSndMeLif
여기서, a= 35~70, b= 1~45, T= 전이금속(transition metal), c= 5~25, d=1~15, M= 이트륨, 란탄족 원소(lanthanide element), 악티늄족 원소(actinide element) 또는 이들의 화합물(combination), e= 2~15, 100=a+b+c+d+e이고, f= 0~[4.4(a+d)+b].
상기 합금 조성물은 제조시에 Si60Al14Ti1Sn7(MM)10(여기서, MM은 misch metal)에 필요한 각 조성 원료물질들을 혼합하여 용융한 후, 잉곳을 만들고, 그 후 멜트 스피닝(melt spinning)에 의해 리본 스트립을 형성하며, 얻어진 리본 스트립을 카본, 폴리이미드 코팅 용액, N-methyl-2-pyrroline와 함께 밀링 등에 의해 분쇄하여 얻어진 혼합물을 음극용 활물질로 사용하고 있다. 그러나, 상기한 Si계 합금 조성물은 제조공정이 매우 복잡한 문제가 있다.
한편, 일반적인 나노합금분말은 2성분계 산화물 분말을 기계적으로 혼합하여 수소 환원하는 공정 또는 졸-겔 공정으로 2성분계 산화물을 제조한 후, 수열합성 등의 방법으로 일부 제조되고 있다. 그러나, 기계적 혼합법은 균일 혼합의 한계로 3성분계 이상을 균일하게 제조하는 것이 불가능하고, 졸-겔 공정으로 제조되는 산화물 분말은 기공이 미세하여 수소 환원 혹은 수열합성시 내부까지 균일하게 합금화가 일어나지 않는다.
따라서, 종래의 방법으로는 예를 들어, Sn-Zr 등과 같은 2차 전지 또는 박막전지의 음극의 활물질, CIGS(Cu-In-Ga-Se)와 같은 박막형 태양전지의 재료, Fe-Si-Al 합금과 같은 자성 재료 등에 사용되는 다성분계 나노 합금 분말의 제조가 어려웠다.
본 발명은, 종래기술의 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 2이상의 금속전구체를 고분자와 함께 전기 방사하여 얻어진 고분자 나노 섬유를 환원 분위기에서 열처리한 후 분쇄함에 의해 제조공정이 간단하고 균일하게 합금화가 이루어질 수 있고 나노 응집체 또는 나노 입자 형태로 얻어지며, 박막전지용 음극 재료로 사용 가능한 다성분계 나노 합금 분말의 제조방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 박막전지의 음극용 다성분계 나노 합금 분말의 제조방법은 2 이상의 금속전구체를 섬유 성형성 고분자 및 용매와 혼합하여 방사용액을 준비하는 단계와, 상기 방사용액을 방사하여 금속전구체가 탑재된 나노 복합섬유를 제조하는 단계와, 상기 나노 복합섬유를 환원분위기에서 열처리하여 다성분계 나노 합금 분말입자 섬유로 변환하는 단계와, 상기 얻어진 나노 합금 분말입자 섬유를 분쇄하여 다성분계 나노 합금 분말을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 다성분계 나노 합금 분말은 Si계 합금 또는 Sn계 합금일 수 있다.
이 경우, 상기 Si계 합금 또는 Sn계 합금은 Sn(또는 Si)-M 2원계 합금(M은 구조 안정화 원소)이거나, Sn(또는 Si)-M-M' 3원계 합금(M은 구조 안정화 원소, M'는 전도성 촉진 원소)일 수 있으며,
보다 구체적으로는, 상기 나노 합금은 Sn-Zr, Sn-Cu, Si-Fe, 및 Si-Zr에서 선택되는 1종이다. 또한, 상기 나노 합금은 Sn-Zr-Ag, 및 Si-Zr-Ag에서 선택되는 1종이다.
더욱이, 상기 다성분계 나노 합금 분말은 하기 수학식을 이루어질 수 있다.
SiaAlbTcSndMeLif
여기서, a= 35~70, b= 1~45, T= 전이금속(transition metal), c= 5~25, d=1~15, M= 이트륨, 란탄족 원소(lanthanide element), 악티늄족 원소(actinide element) 또는 이들의 화합물(combination), e= 2~15, 100=a+b+c+d+e이고, f= 0~[4.4(a+d)+b]
이 경우, 상기 다성분계 나노 합금 분말은 상기 나노 복합섬유를 환원분위기에서 열처리함에 의해 나노 복합섬유 중의 고분자가 탄화되어 생성되는 카본을 더 포함할 수 있다.
상기 나노 합금 분말은 나노 응집체 및/또는 나노 입자 형태를 이룬다.
상기한 바와 같이 본 발명에서는 2이상의 금속전구체를 고분자와 함께 전기 방사하여 얻어진 고분자 나노 섬유를 환원 분위기에서 열처리한 후 분쇄함에 의해 얻어지는 나노 응집체 또는 나노 입자 형태의 다성분계 나노 합금 분말이 얻어지며, 다성분계 나노 합금 분말은 2차 전지 또는 박막전지의 음극 활물질로 사용되어, 음극 활물질을 인쇄공정을 이용하여 박막으로 형성되는 Li 2차 전지 또는 박막전지의 음극에 이용된다.
도 1은 2원계 합금으로서 Sn62-Zr38(a), Sn64-Cu36(b) 및 Sn(c)에 대한 전극용량과 사이클 수명을 나타낸 그래프,
도 2는 3원계 합금으로서 Sn57Zr33Ag10(a), Sn64Zr34Ag2(b) 및 Sn62-Zr38(c)에 대한 전극용량과 사이클 수명을 나타낸 그래프,
도 3은 본 발명에 따른 다성분계 나노 합금 분말의 제조방법을 설명하기 위한 공정순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 설명한다.
본 발명에 따른 박막 전지용 음극 재료는 Si계 또는 Sn계 합금으로서, Si(또는 Sn)-M 2원계 합금, Si(또는 Sn)-M-M' 3원계 합금(M은 구조 안정화 원소, M'는 전도성 촉진 원소) 또는 6원계 Si 합금을 포함한다.
상기 Si(또는 Sn) 합금계에 구조 안정화 원소(M)나 전도성 촉진 원소(M')를 포함하는 것은 충방전시에 부피팽창을 억제하고 구조적 안정성을 확보하여 초기 비가역 반응을 최소화하고 사이클 수명을 향상시키기 위한 것이다.
상기 구조 안정화 원소(M)로 사용 가능한 원소는 Li과 반응이 일어나지 않는 원소로서 ΔHf(반응 엔탈피)≪ 0인 것이 필요하다. 그 이유는 Sn(또는 Si)-M 결합을 유지하면서 Li의 삽입이 이루어질 수 있어야 하고, Li과의 반응량을 제한하여야 하며, 균일한 분산이 쉽게 이루어질 수 있고, Sn의 응집을 억제하는 것이 필요하기 때문이다. 상기 구조 안정화 원소(M)로 사용 가능한 원소는 예를 들어, Zr, Cu, Fe 중 하나를 사용할 수 있다.
또한, 전도성 촉진 원소(M')로는 전기 전도성이 우수한 Ag를 사용할 수 있다.
상기 6원계 Si 합금은 하기 수학식 1로 표현된다.
Figure pat00001
여기서, a= 35~70, b= 1~45, T= 전이금속(transition metal), c= 5~25, d=1~15, M= 이트륨, 란탄족 원소(lanthanide element), 악티늄족 원소(actinide element) 또는 이들의 화합물(combination), e= 2~15, 100=a+b+c+d+e이고, f= 0~[4.4(a+d)+b]
Si은 음극재료로 사용시에 용량 밀도가 가장 우수한 재료이나, 스웰링이 너무 큰 문제가 있는 것을 고려하여 상기 6원계 Si 합금은 우수한 용량 밀도를 가지면서도 스웰링이 이루어지는 양을 적절하게 제어하도록 합금성분들이 조성된 것이다.
상기한 조건을 모두 만족하는 박막 전지용 음극 재료는 2원계로서 Sn-Zr, Sn-Cu, Si-Fe, Si-Zr 합금 등이고, 3원계로서 Sn-Zr-Ag, Si-Zr-Ag 합금을 들 수 있다.
상기 2원계 합금으로서 Sn62-Zr38(a), Sn64-Cu36(b) 및 (c)Sn에 대한 전극용량과 사이클 수명을 도 1에 나타내었다.
또한, 3원계 합금으로서 Sn57Zr33Ag10(a), Sn64Zr34Ag2(b) 및 Sn62-Zr38(c)에 대한 전극용량과 사이클 수명을 도 2에 나타내었다.
이하에 본 발명에 따른 다성분계 나노 합금 분말 제조방법은 도 3을 참고하여 설명한다.
먼저, 2 이상의 금속전구체를 섬유 성형성 고분자 및 용매와 혼합하여 방사용액을 준비한다(S61). 예를 들어, Sn-Cu 합금인 경우 Sn 전구체와 Cu 전구체를 각각 원하는 합금의 원자% 비율에 따라 섬유 성형성 고분자와 함께 용매와 혼합하여 방사용액을 준비한다.
상기 본 발명에서 사용되는 섬유 성형성 고분자로는 폴리우레탄(PU), 폴리에테르우레탄, 폴리우레탄 공중합체, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 폴리메틸메스아크릴레이트(PMMA), 폴리메틸아크릴레이트(PMA), 폴리아크릴 공중합체, 폴리비닐아세테이트(PVAc), 폴리비닐아세테이트 공중합체, 폴리비닐알콜(PVA), 폴리퍼퓨릴알콜(PPFA), 폴리스티렌(PS), 폴리스티렌 공중합체, 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리프로필렌옥사이드(PPO), 폴리에틸렌옥사이드 공중합체, 폴리프로필렌옥사이드 공중합체, 폴리카보네이트(PC), 폴리비닐클로라이드(PVC), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리비닐피롤리돈(PVP), 폴리비닐리덴풀루오라이드(PVdF), 폴리비닐리덴풀루오라이드 공중합체 및 폴리아마이드 중에서 선택된 적어도 어느 하나 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다.
그 후, 상기 방사용액의 전기방사는 고전압발생기를 사용하여 전기방사장치의 방사노즐에 예를 들어, 14.6kV의 하전 상태에서 10㎕m/min의 속도로 콜렉터에 분출하면 2개의 금속전구체가 탑재된 고분자 나노 복합섬유가 얻어진다(S62).
본 발명에서 상기 고분자 나노 복합섬유의 제조에 사용 가능한 방사방법으로는 전기방사 이외에 전기분사방사(electroblown spinning), 원심전기방사(centrifugal electrospinning), 플래쉬 전기방사(flash-electrospinning), 에어 전기방사(Air-electrospinning) 중의 어느 하나의 방법을 사용할 수 있다.
이어서, 상기 나노 복합섬유를 N2, H2, Co와 같은 환원분위기에서 열처리하면, 상기 나노 복합섬유가 열분해되어 고분자가 제거되면서 동시에 금속 전구체들은 열처리에 의해 다수의 나노 합금 입자들이 응집된 상태로 뭉쳐지게 되어 Sn 전구체와 Cu 전구체에 포함된 Sn과 Cu는 Sn-Cu 2원계 합금을 형성하게 된다(S63). 본 명세서에서는 이러한 형태의 나노 합금을 나노 합금 분말 입자 섬유라 칭한다.
또한, 본 발명에서는 상기 나노 복합섬유를 환원분위기에서 열처리함에 의해 산화성분위기 하의 열처리 공정과는 달리 나노 복합섬유 중의 고분자가 탄화되어 카본이 생성되는 데, 이 때 얻어지는 카본은 후속하는 적절한 처리에 의해 필요한 정도로 잔류시킴으로써 전기 전도성이 우수한 음극 활물질로 사용될 수 있는 것이다.
상기 나노 복합섬유를 열처리공정은 저온안정화단계 및 최종상 형성단계를 거치며 환원분위기에서 이루어진다. 상기 저온안정화단계는 예를 들어, 상온 내지 150℃ 사이(진공분위기)에서 방사용액에 포함된 용매를 날리기 위한 건조 과정이고, 최종상 형성단계는 환원분위기에서 상기 나노 복합섬유를 분해시켜 고분자를 제거하며 2 전구체에 포함된 금속이 반응하여 합금을 형성하도록 열처리되며 원하는 단일상의 합금이 얻어지도록 열처리하는 과정이다.
이 경우, 열처리 방법 및 열처리 온도와 시간은 얻고자하는 합금의 종류에 따라 또는 고분자의 종류에 따라 변경된다.
이어서, 상기 다수의 나노 합금 입자들이 뭉쳐진 열처리된 나노섬유를 주지된 분쇄기를 사용하여 분쇄공정을 진행하면 나노 응집체 및/또는 나노 입자 형태의 다성분계 나노 합금 분말이 얻어진다(S64).
상기 설명에서는 2원계 합금을 예를 들어 설명하였으나, 3원계 Sn-Zr-Ag 합금인 경우 Sn, Zr, Ag의 3가지 전구체를 방사용액에 포함시켜 전기방사를 실시하면 된다. 동일한 방법으로 상기 6원계 Si 합금도 6가지 전구체를 방사용액에 포함시켜 전기방사를 실시하고 후처리 공정을 거치면 다성분계 나노 합금 분말이 얻어진다.
상기 제조방법에 따라 얻어진 다성분계 나노 합금 분말은 외부 영향에 따라 상분리가 일어나더라도 구조적으로 작은 위치인 나노 섬유에 그 범위가 국한되기 때문에 상분리가 일어나기 힘들게 된다.
상기 다성분계 나노 합금 분말은 음극 활물질로 이용되어 실크스크린, 스프레이, 전기 분사, EHD(Electrohydrodynamics) 중 하나의 공정을 이용함에 의해 저렴한 비용으로 박막의 음극 전극을 형성할 수 있다. 따라서, 클린룸, 스퍼터링 장비, CVD 장비 등을 사용하지 않고 전극을 형성할 수 있어 설비투자 비용을 절약할 수 있다.
상기한 다성분계 나노 합금 분말은 Li 금속을 대체할 수 있는 음극 재료로서 상온에서 클린룸을 이용하지 않고 음극을 형성하는 것이 가능하다는 점에서 대량 생산시에 이점이 많다.
상기한 바와 같이 본 발명에서는 2이상의 금속전구체를 고분자와 함께 전기 방사하여 얻어진 고분자 나노 섬유를 환원 분위기에서 열처리한 후 분쇄함에 의해 얻어지는 나노 응집체 또는 나노 입자 형태의 다성분계 나노 합금 분말이 얻어지며, 다성분계 나노 합금 분말은 2차 전지 또는 박막전지의 음극 활물질로 사용되어, 음극 활물질을 인쇄공정을 이용하여 박막으로 형성되는 Li 2차 전지 또는 박막전지의 음극에 이용된다.
본 발명은 박막전지의 음극을 포함한 다성분계 나노 합금 분말의 제조에 이용된다.

Claims (8)

  1. 2 이상의 금속전구체를 섬유 성형성 고분자 및 용매와 혼합하여 방사용액을 준비하는 단계와,
    상기 방사용액을 방사하여 금속전구체가 탑재된 나노 복합섬유를 제조하는 단계와,
    상기 나노 복합섬유를 환원분위기에서 열처리하여 다성분계 나노 합금 분말입자 섬유로 변환하는 단계와,
    상기 얻어진 나노 합금 분말입자 섬유를 분쇄하여 다성분계 나노 합금 분말을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막전지의 음극용 다성분계 나노 합금 분말의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 다성분계 나노 합금 분말은 Si계 합금 또는 Sn계 합금인 것을 특징으로 하는 박막전지의 음극용 다성분계 나노 합금 분말의 제조방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 다성분계 나노 합금 분말은 Sn(또는 Si)-M 2원계 합금(M은 구조 안정화 원소)인 것을 특징으로 하는 박막전지의 음극용 다성분계 나노 합금 분말의 제조방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 다성분계 나노 합금 분말은 Sn(또는 Si)-M-M' 3원계 합금(M은 구조 안정화 원소, M'는 전도성 촉진 원소)인 것을 특징으로 하는 박막전지의 음극용 다성분계 나노 합금 분말의 제조방법.
  5. 제3항에 있어서, 상기 나노 합금은 Sn-Zr, Sn-Cu, Si-Fe, 및 Si-Zr에서 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 박막전지의 음극용 다성분계 나노 합금 분말의 제조방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 나노 합금은 Sn-Zr-Ag, 및 Si-Zr-Ag에서 선택되는 1종인 것을 특징으로 하는 박막전지의 음극용 다성분계 나노 합금 분말의 제조방법.
  7. 제2항에 있어서, 상기 다성분계 나노 합금 분말은 하기 수학식을 이루어지는 것을 특징으로 하는 박막전지의 음극용 다성분계 나노 합금 분말의 제조방법.
    SiaAlbTcSndMeLif
    여기서, a= 35~70, b= 1~45, T= 전이금속(transition metal), c= 5~25, d=1~15, M= 이트륨, 란탄족 원소(lanthanide element), 악티늄족 원소(actinide element) 또는 이들의 화합물(combination), e= 2~15, 100=a+b+c+d+e이고, f= 0~[4.4(a+d)+b]
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다성분계 나노 합금 분말은 상기 나노 복합섬유를 환원분위기에서 열처리함에 의해 나노 복합섬유 중의 고분자가 탄화되어 생성되는 카본을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막전지의 음극용 다성분계 나노 합금 분말의 제조방법.
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